［本站讯］近日，计算机学院交叉研究中心科研团队再创佳绩，在法线定向、距离查询、角色动画生成、超清图像的通用加速处理算子等计算机图形学基础研究课题上取得新突破，共有4篇文章被SIGGRAPH journal track接受（Conditionally accept），第一作者单位均为山东大学。

图1 基于卷绕数的法线全局一致定向

第1篇文章的研究主题是点云的法线定向问题（图1）。作为三维重建任务的关键步骤，该问题受到国际学术界的广泛关注。对于复杂几何形状的低质量点云，如何获得具有全局一致性的法向信息是一个极具挑战的研究课题。本文观察到卷绕数的规范性与法线的全局一致性之间存在强关联，创新地提出了基于卷绕数的全局一致定向方法，并严格地证明了解的存在性和方法的收敛性。实验结果表明，本文方法在一致性和鲁棒性方面具有明显优势。本文由山东大学计算机学院教授屠长河、副教授辛士庆共同指导，第一作者是山东大学计算机学院硕士研究生徐瑞。合作教师包括美国德州农工大学教授王文平、美国德州大学达拉斯分校教授郭小虎、山东大学教授江铭炎和青岛科技大学副教授陈双敏。香港大学博士研究生窦志扬(本文二作；2020年本科毕业于山东大学计算机科学与技术专业菁英班)为本文研究作出重要贡献。

图2 我们提出的距离查询算法比串行的PQP快5-6倍，比SIMD并行化的FCPW快2-4倍

第2篇文章关注三维模型的最近点查询（图2），这是解决碰撞检测等诸多几何处理任务的原子操作，也是多个学科领域共同关心的基础研究课题。目前的最优方法是基于层次包围盒的PQP（相应文章发表于1999年），自上而下逐步排除不能提供最近距离的几何基元。在过去20多年中，该问题的研究一直没有取得实质性进展。本文通过以有限数目的顶点代理所有的几何基元，巧妙地将点到三维模型的距离查询问题转化为标准的kd树近邻查询问题。实验结果表明，新方法比经典PQP快5到6倍，比FCPW（注：基于SIMD指令的并行化PQP）快2到4倍。本文以博士研究生宗辰和本科生许嘉城为共同第一作者，由山东大学计算机学院副教授辛士庆指导完成。参与指导的教师还包括屠长河教授、王文平教授、陈双敏副教授。

图3 角色动作生成及应用

第3篇文章研究角色动作生成机理（图3），这是动漫产业广泛关注的核心技术。已有方法需要海量样本数据，采集成本高，训练周期长，应用场合非常受限。本文创新地提出了多阶段角色动作生成的新框架，通过渐进式吸收弱先验知识，准确推理缺失动作过程。该方法极大地降低了参考样例的数目，免去了耗时的训练过程，提高了方法的普适性。并且，通过开发Blender插件，形成了高效易用的角色动作创作新流程。该文由山东大学计算机学院教授陈宝权指导，硕士研究生李威宇和腾讯AI Lab高级研究员陈学霖（2020年博士毕业于山东大学计算机学院）为共同第一作者。参与合作的教师还包括ETH Zurich教授Olga Sorkine-Hornung。

图4 高分辨率图像的加速处理算子

第4篇文章关注面向多种图像处理任务的高分辨率图像通用加速算子（图4），这是保障高清直播画面流畅的关键技术。已有方法基于双边滤波，拟合效果差、计算成本高。本文创新地提出了不同分辨率图像之间的对应表示机制，在保持图像细节的同时，有效地抑制了伪影、渗色和模糊等常见瑕疵。实验结果表明，新方法在4k高清图像的多种处理任务中能够满足实时性要求，在效率和效果上明显优于已有方法。本文由山东大学计算机学院副教授钟凡，教授秦学英、屠长河共同指导，第一作者是博士研究生宋双兵。计算机专业大三学生王天举(本文三作)为本文研究作出重要贡献。

ACM SIGGRAPH是迄今为止世界上影响最广、规模最大，也是最权威的集科学、技术、艺术、商业于一身的图形学技术展示和学术会议。SIGGRAPH制定了非常严格的论文评审流程，每篇文章需要至少5名相关专家提供详细评审意见，平均接受率在21%左右。投稿论文分Journal track和Conference track（7页）。被Journal track录用的论文将同时刊登在图形学顶级期刊ACM Transactions on Graphics上；该期刊是中国计算机学会（CCF）推荐的计算机图形学与多媒体领域A类期刊，中科院分区为SCI 1区Top，影响因子为7.403。